Formación de película lubricante inducida por nanopartículas de PDA en entornos marinos: un enfoque activo
Autores: Zou, Xinqi; Ge, Zhenghao; Wang, Chaobao; Xi, Yuyang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Formación de película lubricante inducida por nanopartículas de PDA en entornos marinos: un enfoque activo
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Baja viscosidad
Películas lubricadas con agua
Capacidad de carga
Estabilidad de lubricación
Polidopamina (PDA)
Rodamientos lubricados con agua de mar
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
La baja viscosidad de las películas lubricadas con agua compromete su capacidad de carga, lo que plantea desafíos para su aplicación práctica. Mejorar la estabilidad de la lubricación de estas películas bajo carga es fundamental para el uso exitoso de rodamientos lubricados con agua de mar en ingeniería. La polidopamina (PDA) muestra un gran potencial para abordar este problema debido a sus fuertes propiedades de adhesión bioinspirada y lubricación por hidratación. Así, se sintetizaron nanopartículas de PDA y suspensiones de agua de mar para promover la formación de películas lubricantes adhesivas bajo fricción dinámica. Se evaluaron las propiedades de lubricación de las suspensiones de PDA en pares tribológicos de bola de Cu y polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE), con una comparación detallada con agua de mar. Los resultados muestran que las nanopartículas de PDA proporcionan una excelente adhesión y lubricación, mejorando la formación de películas lubricantes durante la fricción con agua de mar. En condiciones idénticas, las suspensiones de PDA demostraron el coeficiente de fricción más bajo y un desgaste mínimo. A 3 N, la fricción disminuyó en un 56% y el desgaste en un 47% en comparación con el agua destilada. Estos hallazgos sugieren una estrategia novedosa para utilizar PDA como lubricante en agua de mar para aplicaciones de ingeniería.
Descripción
La baja viscosidad de las películas lubricadas con agua compromete su capacidad de carga, lo que plantea desafíos para su aplicación práctica. Mejorar la estabilidad de la lubricación de estas películas bajo carga es fundamental para el uso exitoso de rodamientos lubricados con agua de mar en ingeniería. La polidopamina (PDA) muestra un gran potencial para abordar este problema debido a sus fuertes propiedades de adhesión bioinspirada y lubricación por hidratación. Así, se sintetizaron nanopartículas de PDA y suspensiones de agua de mar para promover la formación de películas lubricantes adhesivas bajo fricción dinámica. Se evaluaron las propiedades de lubricación de las suspensiones de PDA en pares tribológicos de bola de Cu y polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE), con una comparación detallada con agua de mar. Los resultados muestran que las nanopartículas de PDA proporcionan una excelente adhesión y lubricación, mejorando la formación de películas lubricantes durante la fricción con agua de mar. En condiciones idénticas, las suspensiones de PDA demostraron el coeficiente de fricción más bajo y un desgaste mínimo. A 3 N, la fricción disminuyó en un 56% y el desgaste en un 47% en comparación con el agua destilada. Estos hallazgos sugieren una estrategia novedosa para utilizar PDA como lubricante en agua de mar para aplicaciones de ingeniería.